多质粒共转化组合筛选方法构建木糖利用酿酒酵母的研究

快速得到目标代谢路径相关基因的大量组合以及实现组合库的高效筛选,是合成生物学领域中一个重要的研究内容。建立了三质粒共转化酵母菌株组合筛选方法并以XR-XDH木糖代谢路径在酿酒酵母中的应用为例进行阐释。首先利用Yeast Golden Gate连接法在三种不同表达载体上构建不同启动子控制下的XR、XDH、XK单个基因的表达盒,然后直接用三质粒共转化系统构建100种不同组合的重组酵母。经过木糖平板初筛筛选出16个能利用木糖的组合,将这16个组合对应的三基因表达模块组装至同一表达载体后转化底盘菌株,再通过限氧发酵进行复筛,最终筛选出木糖代谢能力、木糖醇和乙醇生成速率最优菌株Sc-LQH35（TDH3p-XR-ACS2t-FBA1p-XDH-ENO2t-PDC1p-XK-ASC1t）,在培养基中含有20 g/L木糖的条件下,其木糖醇产量为7.14 g/L,乙醇产量为5.92 g/L,而菌株Sc-LQH39（TDH3p-XR-ACS2t-FBA1p-XDH-ENO2t-ZEO1p-XK-ASC1t）则表现出较强的木糖醇生产能力,特别在限氧发酵时,其木糖醇得率可高达0.71 g/g。三质粒共转化组合筛选方法实现了木糖利用菌株的灵活构建和快速筛选,并成功得到具有优良木糖利用性能的酿酒酵母菌株,表明其在重组菌株的构建和筛选工作中有一定的应用价值。     

水杨酸作用下东北红豆杉细胞的二维凝胶电泳分析

东北红豆杉悬浮培养体系中加入适量浓度的水杨酸,染色结果表明,水杨酸可以增加细胞膜通透性,并可诱导部分细胞发生核凝集或核碎裂。提取细胞染色体DNA进行琼脂糖凝胶电泳,发现染色体DNA发生了部分降解。应用蛋白质双向凝胶电泳技术,研究了水杨酸处理后东北红豆杉细胞发生应激反应过程中蛋白质的表达情况,分析了处理细胞与正常细胞的蛋白质组差异,发现在水杨酸处理48h后的样品中有7个蛋白质差异点,而且有6个蛋白点仅在对照中检测到。结果表明,外加水杨酸改变了东北红豆杉细胞的基因表达,抑制部分蛋白合成的同时也合成了部分新蛋白质,这些蛋白可能与水杨酸的作用有关。     

一种研究和鉴别悬浮培养红豆杉细胞凋亡与坏死的新方法

将在动物细胞凋亡研究中应用的Hoechst-PI双重荧光染色法与琥珀酸脱氢酶(SDH)染色法相结合,建立了一种更加完善的、能同时鉴别和研究悬浮培养的植物细胞凋亡及坏死的新方法——Hoechst-PI-SDH三重染色法(H-P-S法)。该方法可直接用于红豆杉悬浮培养细胞,无需对细胞进行去壁、固定及切片等其它方法所必需的步骤,在荧光显微镜下可鉴别活细胞、死细胞及凋亡细胞,并可同时观测细胞凋亡的全部过程。该方法简单、快速、准确,而且克服了因细胞膜通透性差异引起的对死、活细胞判断的困难,可在植物细胞凋亡的研究中广泛应用。     

微生物异源合成咖啡酸及其酯类衍生物研究进展

咖啡酸及其酯类衍生物如绿原酸、迷迭香酸和咖啡酸苯乙酯等具有天然抗氧化、抗肿瘤、抗病毒和抗炎等重要的药理活性,具有广阔的药用开发前景。从天然药物中提取或者化学合成咖啡酸及其酯类衍生物,存在含量低、提取效率不高、催化成本高昂以及环境污染等问题。随着咖啡酸及其酯类衍生物合成途径解析和合成生物学的快速发展,微生物异源合成咖啡酸及其酯类衍生物的研究已逐渐展开。对微生物异源合成咖啡酸及其酯类衍生物合成途径的最新进展以及代谢工程策略进行了综述,并讨论了目前存在的问题和未来的发展趋势。     

人工神经网络的局域性对网络训练速度的影响

从网络结构入手,提出了网络局域性的概念。作为网络结构的一种定量描述,探讨了网络结构与训练速度、预测精度间的对应关系。结果表明网络的训练速度随局域性的增加而增加,网络的预测精神在局域性０．５５附近达到最高,任何偏离都会导致网络预测精度的下降。为在生化过程具体应用中选择合理的神经网络类型提供了理论依据。     

紫杉醇合成中甲基茉莉酮酸作用位点与配伍特性研究

以简化的紫杉醇事成途径基础上,提出了一种拟稳态转移模型。模型从诱导子作用在力改变的角度,成功地解释了诱导了作用下紫杉烷含量的变化,并给出了不同位为酶活力的提高与各代谢产物浓度转移模式间的关系,提供了一种从中间代谢产物稳态的转移模式确定诱导子的作用位点的方法。在适宜浓度甲基茉莉酮酸（ＭＪ）诱导下１０去乙酰基巴卡享Ⅲ（１０－ＤＡＢ）与巴卡Ⅲ（ＢａｃｃａｔｉｎⅢ）含量下降而紫梆醇含量上升,确定ＭＪ在紫杉     

剩余培养基对长春花愈伤组织和细胞培养的影响(简报)

剩余培养基对愈伤组织和悬浮细胞的生长及积累吲哚生物碱均有促进作用。     

光强和单色光对长春花愈伤组织培养的影响

长春花(Catharanthus roseus)细胞系(CL-89~#)由本研究室从长春花叶子诱导而来。培养基是改进的SH培养基,含有2,4-D 0.5mg/L(单位下同),KT 5,Biotin 0.1,VB_1 10,VB_6 5,蔗糖30 g/L,起始pH值为5.8,培养温度26±1 C。以450 W自振荧光灯为光源,接种后的三角瓶排成5排,各排的光强依序为。5 000、3 000、2 000、1 200、300 lx左右。另外分别用白、红、黄、蓝、绿滤光膜将15 W白炽灯变为白光、红光、黄光、蓝光、绿光。培养细胞的三角瓶均布于光源周围。不同时间取样,     

酿酒酵母基因组位置效应对外源基因表达的影响

外源基因元件和模块在底盘细胞中发挥特定功能是合成生物学研究的基本过程,而外源元件和模块在基因组中的位置对其功能的实现具有显著影响。为了系统、全面地表征酿酒酵母基因组位置效应对外源基因的表达影响,以绿色荧光蛋白为报告基因,通过双交换同源重组方法,对酿酒酵母单基因敲除库进行高通量转化,构建酿酒酵母基因组单位点荧光标记菌株库。结合流式细胞术和高通量测序技术对单位点荧光标记库菌株进行分析,构建高表达位点库和低表达位点库,共发现促进绿色荧光蛋白表达的位点428个,抑制绿色荧光蛋白表达的位点444个。通过分析高、低表达位点在酵母染色体上的分布,从全基因组尺度上对酿酒酵母基因组整合位置对基因表达的影响进行表征。本研究可为酿酒酵母基因组位置效应的分布规律和产生机理研究提供重要参考,对外源蛋白工业生产和合成生物学中的基因表达精细调控也具有重要的指导意义。